Fundamentos y Especificaciones Clave de los Amplificadores de Audio

Amplificador: Función y Propósito

Un amplificador tiene como función principal aumentar el nivel de la señal aplicada a sus entradas sin alterar sus características esenciales, con el fin de llevarla adecuadamente a la siguiente etapa del sistema.

Características Técnicas del Amplificador

Las especificaciones técnicas definen el rendimiento y la calidad de un amplificador. A continuación, se detallan los parámetros más importantes:

Ganancia (G)

• Definición: Es la relación entre la potencia de salida ($ ext{P}_{ ext{o}}$) y la potencia de entrada ($ ext{P}_{ ext{i}}$) de la señal, expresada comúnmente en decibelios ($ ext{dB}$).

Potencia de Salida

• Definición: Es la potencia eléctrica máxima que el amplificador puede proporcionar a los altavoces sin introducir distorsión significativa.
• La potencia nominal es equivalente a la potencia eficaz o $ ext{RMS}$, ya que su medición se basa en las tensiones y corrientes eficaces de salida.
• Este valor está limitado intrínsecamente por la distorsión que el amplificador puede generar.

Respuesta en Frecuencia

• Indica la relación entre el nivel de la señal de entrada y el nivel de salida para el conjunto de frecuencias en el que el amplificador está diseñado para operar.
• Una respuesta más plana implica mejores características de fidelidad.
• Este dato se suministra a través de un gráfico y un dato numérico (ejemplo típico: $ ext{20 Hz} - ext{20 kHz}$).

Distorsión

Evalúa el nivel de las señales no deseadas presentes en la salida del amplificador en comparación con la señal de entrada original.

Distorsión Armónica Total ($ ext{THD}$)

• Se produce cuando a la salida del amplificador se añade la señal de entrada amplificada junto con algunos de sus armónicos, lo que resulta en una alteración de la forma de onda original.

Distorsión de Intermodulación ($ ext{IMD}$)

• Aparece cuando en la entrada del amplificador coexisten señales de distinta frecuencia, generando nuevas frecuencias espurias en la salida.

Relación Señal/Ruido ($ ext{S/N}$)

• Es la diferencia, medida en $ ext{dB}$, entre el nivel de la señal de salida y el nivel de ruido inherente del propio amplificador.
• Un valor de $ ext{S/N}$ mayor indica que el ruido introducido por el amplificador es menor.
• Se calcula como la diferencia entre el nivel de la señal cuando el equipo funciona a su potencia nominal y el nivel de ruido medido en las mismas condiciones de trabajo, pero sin introducir señal de entrada.

Sensibilidad

• Define el nivel mínimo de señal aplicada a la entrada que es capaz de producir la máxima potencia de salida especificada por el fabricante, sobre la carga indicada.

Saturación (por Recorte)

• Es una forma de distorsión generada en los amplificadores cuando las señales sufren un recorte debido al alcance del límite de la potencia máxima de salida disponible.

Impedancia

Este es un parámetro fundamental para asegurar una correcta adaptación entre los diferentes equipos conectados al sistema:

Impedancia de Entrada

• Debe ser suficientemente elevada para garantizar una buena adaptación de tensión entre la fuente de señal y el amplificador.

Impedancia de Salida

• Está determinada por la impedancia de carga mínima que debe conectarse al amplificador. Debe ser muy baja para una transferencia de potencia eficiente.

Diafonía (Crosstalk)

• Fenómeno que ocurre en sistemas que amplifican más de un canal de sonido (estéreo o multicanal), donde la señal destinada a un canal afecta o se filtra hacia la salida de otro canal adyacente.